【摘要】：集成立體成像作為一種新興的裸眼3D顯示技術(shù),具有觀看無(wú)視覺疲勞且不需輔助設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于小場(chǎng)景的采集和重構(gòu)過(guò)程中,而在大場(chǎng)景下的應(yīng)用很少。LED大屏幕具有壽命長(zhǎng)、亮度高以及拼接方便等優(yōu)點(diǎn),使用LED大屏幕作為顯示設(shè)備便于大場(chǎng)景下的集成立體成像顯示系統(tǒng)搭建。但是基于LED大屏幕的集成立體成像顯示系統(tǒng)的再現(xiàn)像質(zhì)量還不能滿足觀看的需求,極大地限制了LED大屏幕集成立體成像技術(shù)的發(fā)展。為了提高再現(xiàn)像的再現(xiàn)深度,將凹凸透鏡應(yīng)用到了集成立體成像顯示系統(tǒng)中。使用增大的元素圖像陣列實(shí)現(xiàn)再現(xiàn)像視場(chǎng)角的拓展。具體研究?jī)?nèi)容如下:在實(shí)驗(yàn)和仿真的過(guò)程中,使用透鏡/針孔陣列先濾除透鏡陣列間隙的雜散光。為了提高基于LED大屏幕的集成立體成像顯示系統(tǒng)再現(xiàn)像的再現(xiàn)深度,通過(guò)研究透鏡參數(shù)與再現(xiàn)深度之間的關(guān)系,設(shè)計(jì)出一種使用凹凸透鏡組成的透鏡陣列作為光學(xué)元件的集成立體成像顯示系統(tǒng),仿真分析不同形狀透鏡對(duì)單個(gè)像素點(diǎn)相鄰?fù)哥R的串?dāng)_分布以及對(duì)字母模型的采集重構(gòu)過(guò)程的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:凹凸透鏡可以保證在分辨率不變的前提下,進(jìn)一步增大再現(xiàn)像的再現(xiàn)深度,在重構(gòu)過(guò)程中,能夠有效降低像素間的串?dāng)_對(duì)再現(xiàn)像重構(gòu)質(zhì)量的影響,提高成像質(zhì)量。為了擴(kuò)大顯示系統(tǒng)再現(xiàn)像的視場(chǎng)角,根據(jù)其主要的影響參數(shù),提出了一種通過(guò)增大元素圖像的圖像尺寸作為新的元素圖像,利用LED大屏幕高速刷新的特性并結(jié)合時(shí)分復(fù)用的方法,利用人眼的視覺暫留現(xiàn)象,使得重構(gòu)在成像空間內(nèi)的再現(xiàn)像得到拓展。使用搭建好的LED大屏幕集成立體成像顯示系統(tǒng)對(duì)采集的元素圖像進(jìn)行重構(gòu)并分析,結(jié)果表明:使用本文所提方法得到的再現(xiàn)像更加色彩更加飽滿,相比于傳統(tǒng)集成立體成像顯示系統(tǒng),視場(chǎng)角拓展了1.36倍,其不需要額外的光學(xué)器件。通過(guò)上述兩種方法,提高了基于LED大屏幕的集成立體成像顯示系統(tǒng)的性能指標(biāo),沒(méi)有額外的復(fù)雜結(jié)構(gòu),更有利于促進(jìn)其大范圍推廣。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP391.41;TN873
【圖文】：

圖 2.4 相機(jī)與相機(jī)陣列采集元素圖像.2 軟件采集使用軟件對(duì)元素圖像進(jìn)行采集，最常用的軟件有 3DSmax 和 Maya，兩個(gè)軟件odesk 公司出品的動(dòng)畫制作軟件[43]。使用 3DSmax 軟件采集元素圖像大多是采，例如玩偶或者字母模型等小物件采集。本文中采集的元素圖像均是使用 3D采集到的。使用 3DSmax 軟件采集元素圖像的方法很簡(jiǎn)單。在拍攝場(chǎng)景時(shí)，攝的物體放置在物空間并擺放完成后，插入自由相機(jī)進(jìn)行拍攝，拍攝時(shí)相機(jī)個(gè)二維平面上移動(dòng)，單個(gè)相機(jī)一次只能拍攝一張圖片，但是拍攝元素圖像不與元素圖像數(shù)量相同的相機(jī)同時(shí)拍攝，可以使用 3DSmax 的腳本文件，通過(guò)文件使單個(gè)相機(jī)在二維的平面內(nèi)做規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，直至拍攝完每一張?jiān)貓D像件對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行拍攝，不存在透鏡的質(zhì)量不佳導(dǎo)致的圖像質(zhì)量問(wèn)題，在對(duì)場(chǎng)景視角的圖像采集過(guò)程中，相機(jī)的位置擺放更加準(zhǔn)確，相機(jī)的鏡頭等參數(shù)不存在元素圖像的采集過(guò)程中，使用軟件采集元素圖像，單個(gè)元素圖像的像素點(diǎn)可的圖片沒(méi)有外界光線等的影響，采集到的圖片更加清晰，可以比較元素圖像

圖 2.5 3DSmax 操作界面與采集到的元素圖像.3 計(jì)算機(jī)合成計(jì)算機(jī)生成手段作為另一種元素圖像陣列的主要獲取方式，近些年來(lái)提出很�；诓煌⑼哥R陣列參數(shù)的集成立體成像元素圖像生成方法，提高了已采集像的可利用率，使用同一幅元素圖像可以生成供不同參數(shù)透鏡使用的新元素圖過(guò)分析不同透鏡陣列的參數(shù)，根據(jù)虛擬顯示和虛擬拍攝兩個(gè)過(guò)程的像素映射算導(dǎo)出不同參數(shù)透鏡下元素圖像中像素點(diǎn)的關(guān)系，根據(jù)像素映射算法可以由原始

使用小發(fā)散角進(jìn)行拓展再現(xiàn)深度的再現(xiàn)像光斑maxS 度由成像空間內(nèi)的像光斑的大小決定。在保證成像空發(fā)散角θ作為元素圖像上像素點(diǎn)出射光線的角度，在斑大小與不使用小發(fā)散角拓展再現(xiàn)像的再現(xiàn)深度時(shí)的的集成立體成像顯示系統(tǒng)的再現(xiàn)像的邊界平面一側(cè)擴(kuò)P 平面都得到擴(kuò)大，即再現(xiàn)像的再現(xiàn)深度增大。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 謝偉;王瓊?cè)A;;視角增大的集成成像3D顯示系統(tǒng)[J];四川大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年04期

2 王瓊?cè)A;唐松;羅成高;鄧歡;李大海;;基于高折射率填充層和正交偏振片陣列的集成成像3D顯示器[J];四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版);2015年04期

3 王宇;樸燕;;基于多視差函數(shù)擬合的集成成像深度提取方法[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2015年04期

4 鄧歡;王瓊?cè)A;劉堯;;基于不同微透鏡陣列參數(shù)的集成成像微圖像陣列生成方法[J];光電子技術(shù);2014年02期

5 周雄圖;陳恩果;姚劍敏;徐勝;曾祥耀;林金堂;張永愛;郭太良;;用于集成成像的針孔/微透鏡組合陣列設(shè)計(jì)與仿真[J];液晶與顯示;2013年06期

6 吳非;王瓊?cè)A;鄧歡;;狹縫光柵1維集成成像3D顯示器的狹縫孔徑寬度對(duì)性能參數(shù)的影響[J];四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版);2013年05期

7 張雷;楊勇;趙星;方志良;袁小聰;;基于小發(fā)散角的投影式集成成像三維顯示再現(xiàn)深度的拓展[J];光學(xué)精密工程;2012年06期

8 伍春洪;楊揚(yáng);游福成;;一種基于Integral Imaging和多基線立體匹配算法的深度測(cè)量方法[J];電子學(xué)報(bào);2006年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 朱智勤;基于稀疏表示的像素級(jí)圖像融合方法研究[D];重慶大學(xué);2016年

2 張雷;無(wú)屏投影集成成像三維顯示系統(tǒng)的研究[D];南開大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 姜璐;虛擬微透鏡獲取圖像色度補(bǔ)償技術(shù)[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2018年

2 王曉慧;大景深集成成像的可視化研究[D];大連理工大學(xué);2017年

3 劉劍嶠;有限條件下三維集成成像可視化研究[D];大連理工大學(xué);2017年

4 陳鑫;雙目圖像轉(zhuǎn)裸眼3D視頻的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];東南大學(xué);2016年

5 邢陸雁;集成成像中提高三維重構(gòu)圖像品質(zhì)的研究[D];大連理工大學(xué);2016年

6 史柴源;基于微透鏡陣列器件的成像技術(shù)研究[D];蘇州大學(xué);2015年

7 湯兵兵;虛擬微透鏡陣列的三維集成圖像獲取技術(shù)研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2783343